转体现浇盘扣支架计算书.docx
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转体现浇盘扣支架计算书
********************满堂支架计算书
一、工程概况
7#墩连续梁纵向102米,左右对称各51,其中0#节段20米,左右1#节段各23米,左右2#节段16米;梁体为变截面,梁高为2.8~6.5米,梁顶板宽38.85米,底板宽19.034~26.288米;因梁体结构变化大,连续梁纵向分3个节段进行检算,分别为1#节段梁高为2.8米,2#节段梁高为3.896米(包含2.8~3.896米),3#节段梁高为6.5米(3.896~6.5米);为保证支架结构受力安全,支架结构相同的情况下,取最大荷载进行验算。
支架结构形式和检算结果如下表:
一、2cm模板
梁体型号
部位
梁体荷载kn/m2
规格cm
间距
容许应力N/mm2
计算应力N/mm2
容许剪力
计算剪力
容许挠度
计算挠度
3#节段
6.5m
腹板
212.5
2.0cm
20cm
14.84
10.2
-
-
0.2
0.065
底板
55.2
2.0cm
20cm
14.84
13.4
-
-
0.45
0.44
边腹板
50.26
2.0cm
30cm
14.84
-
-
-
-
-
2#节段
3.896m
腹板
131.3
2.0cm
20cm
14.84
-
-
-
-
-
底板
55.1
2.0cm
20cm
14.84
-
-
-
-
-
边腹板
34.9
2.0cm
30cm
14.84
-
-
-
-
-
1#节段
2.8m
腹板
97.1m
2.0cm
20cm
14.84
-
-
-
-
-
底板
43.3
2.0cm
20cm
14.84
-
-
-
-
-
边腹板
27.8
2.0cm
30cm
14.84
-
-
-
-
-
二、12*12cm方木
梁体型号
部位
梁体荷载kn/m2
规格cm
间距*跨径cm
容许应力N/mm2
计算应力N/mm2
容许剪力
计算剪力
容许挠度
计算挠度
3#节段
6.5m
腹板
212.5
12*12
20*600
13
5.4
-
-
1.5
0.22
底板
55.2
12*12
30*1200
13
9.1
-
-
3
1.4
边腹板
50.26
12*12
30*1200
13
-
-
-
-
-
2#节段
3.896m
腹板
131.3
12*12
20*600
13
-
-
-
-
-
底板
55.1
12*12
30*1200
13
-
-
-
-
-
边腹板
34.9
12*12
30*1200
13
-
-
-
-
-
1#节段
2.8m
腹板
97.1m
12*12
20*1200
13
10.2
-
-
3
1.6
底板
43.3
12*12
30*1200
13
-
-
-
-
-
边腹板
27.8
12*12
30*1200
13
-
-
-
-
-
三、I14工字钢
梁体型号
部位
梁体荷载kn/m2
规格cm
间距*跨径m
容许应力MPa
计算应力MPa
容许剪力MPa
计算剪力MPa
容许挠度
计算挠度
3#节段
6.5m
腹板
212.5
I14
0.6*0.6
140
57.8
80
44.3
1.5
0.15
底板
55.2
I14
1.2*1.2
140
131.8
80
49
3
1.3
边腹板
50.26
I14
1.2*1.2
140
-
80
-
-
-
2#节段
3.896m
腹板
131.3
I14
0.6*0.9
140
72.2
80
36.9
0.41
2.25
底板
55.1
I14
1.2*1.2
140
-
80
-
-
-
边腹板
34.9
I14
1.2*1.2
140
-
80
-
-
-
1#节段
2.8m
腹板
97.1m
I14
1.2*1.2
140
135.7
80
52
3
1.4
底板
43.3
I14
1.2*1.2
140
-
80
-
-
-
边腹板
27.8
I14
1.2*1.2
140
-
80
-
-
-
四、60*3.2mm盘扣式钢管
梁体型号
部位
梁体荷载kn/m2
规格mm
间距*跨径m
设计抗压强度MPa
不组合风载计算抗压强度MPa
组合风载计算抗压强度MPa
3#节段
6.5m
腹板
212.5
60*3.2
0.6*0.6
310
274.5
304
底板
55.2
60*3.2
1.2*1.2
310
-
-
边腹板
50.26
60*3.2
1.2*1.2
310
-
-
2#节段
3.896m
腹板
131.3
60*3.2
0.6*0.9
310
272.3
301.9
底板
55.1
60*3.2
1.2*1.2
310
-
-
边腹板
34.9
60*3.2
1.2*1.2
310
-
-
1#节段
2.8m
腹板
97.1m
60*3.2
1.2*1.2
310
220.3
244.1
底板
43.3
60*3.2
1.2*1.2
310
-
-
边腹板
27.8
60*3.2
1.2*1.2
310
-
-
五、30cm砼+50cm水稳
梁体型号
部位
梁体荷载kn/m2
砼cm
水稳cm
30cm砼面要求最小承载力kpa
50cm水稳面要求最小承载力kpa
地面要求最小承载力kpa
3#节段
6.5m
腹板
212.5
30
50
4398
157
34
底板
55.2
30
50
-
-
-
边腹板
50.26
30
50
-
-
-
2#节段
3.896m
腹板
131.3
30
50
-
-
-
底板
55.1
30
50
-
-
-
边腹板
34.9
30
50
-
-
-
1#节段
2.8m
腹板
97.1m
30
50
-
-
-
底板
43.3
30
50
-
-
-
边腹板
27.8
30
50
-
-
-
二、编制依据
1、大桥施工图及有关设计文件;
2、现场勘察和研究所获得的资料,以及相关补充资料。
3、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012);
4、《钢结构设计规范》(GB50017-2014);
5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011);
6、《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》(JGJ231-2010);
7、《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011);
8、《公路桥涵地基及基础设计规范》(JTGD63-2007);
9、《危险较大的分部分项工程安全管理办法》建质22009(87)号;
《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008;
三、3#节段受力面最大的截面检算
3.1、荷载取值如下
箱梁荷载:
箱梁腹板砼自重:
g11=26*6.5=169KN/m2
箱梁边腹板砼自重:
g12=26*(0.75*1.41+0.4)=37.9KN/m2
箱梁空腹板自重:
g13=26*(0.9+0.4)=33.8KN/m2
2.施工机具及人员荷载:
g2=2.5KN/m2
3.倾倒砼时产生的冲击荷载:
g3=2.0KN/m2
4.振捣砼时产生的荷载:
g4=2.0KN/m2
5.竹胶板:
g5=0.5KN/m2
6.方木(杉木):
g5=5.0KN/m2
腹板每平方米荷载G1=1.2g11+1.4(g2+g3+g4)+1.2g5
=1.2×169+1.4×(2.5+2+2)+1.2×0.5
=212.5KN/m2
边腹板每平方米荷载G2=1.2g12+1.4(g2+g3+g4)+1.2g5
=1.2×37.9+1.4×(2.5+2+2)+1.2×0.5
=55.2KN/m2
底板每平方米荷载G3=1.2g13+1.4(g2+g3+g4)+1.2g5
=1.2×33.8+1.4×(2.5+2+2)+1.2×0.5
=50.26KN/m2
3.2、底模验算
1、腹板模受力验算
底模采用2.0cm厚竹胶板,腹板方木间距为0.2m,净空跨距0.08m;其余底板间距为0.3m,净空跨距0.18m。
腹板进行验算:
荷载:
q=212.5×1=212.5KN/m。
截面抵抗矩:
W=bh2/6=20×22/6=13.333cm3=13333mm3
截面惯性矩:
I=bh3/12=20×23/12=13.333cm4=133333mm4
面板抗弯设计值为14.84N/mm2,弹性模量E=6.75×103N/mm2,面板抗剪强度设计值(N/mm2):
1.50。
A、竹胶板弯拉应力
σ=M/W=ql2/(10W)=212.5×80×80/(10×13333)=10.2N/mm2<[σ]=14.84N/mm2(可)
B、竹胶板挠度变形
w=0.677ql4/100EI
=0.677*212.5*804/(100*6.75×103*133333)=0.065mm<80/400=0.2mm(可)
2、边腹板空腹板模受力验算
底模采用2.0cm厚竹胶板,腹板方木间距为0.2m,净空跨距0.08m;其余底板间距为0.3m,净空跨距0.18m。
边腹板荷载比空腹板大,按最不利荷载取边腹板进行验算。
腹板进行验算:
荷载:
q=55.2×1=55.2KN/m。
截面抵抗矩:
W=bh2/6=30×22/6=13.333cm3=13333mm3
截面惯性矩:
I=bh3/12=30×23/12=13.333cm4=133333mm4
面板抗弯设计值为14.84N/mm2,弹性模量E=6.75×103N/mm2,面板抗剪强度设计值(N/mm2):
1.50。
A、竹胶板弯拉应力
σ=M/W=ql2/(10W)=55.2×180×180/(10×13333)=13.4N/mm2<[σ]=14.84N/mm2(可)
B、竹胶板挠度变形
w=0.677ql4/100EI
=0.677*55.2*1804/(100*6.75×103*133333)=0.44mm<180/400=0.45mm(可)
3.3、12*12cm方木纵梁受力验算
1、腹板纵梁受力验算
纵梁采用(12×12)cm方木,跨径0.6m,中对中间距0.2m,作用在横梁上的均布荷载q=212.5×0.2+5.0×0.2=43.5KN/m。
W=bh2/6=12×122/6=288cm3=288000mm3
I=bh3/12=12×123/12=1728cm4=17280000mm4
杉材抗弯设计值为13N/mm2,弹性模量E=10×103N/mm2
A、横梁弯拉应力
σ=M/W=ql2/(10W)=43.5×600×600/(10×288000)=5.4N/mm2<[σ]=13N/mm2(可)
B、横梁挠度变形
w=0.677ql4/100EI
=0.677*43.5*6004/(100*10×103*17280000)=0.22mm<600/400=1.5mm(可)
2、侧腹板空腹纵梁受力验算
纵梁采用(12×12)cm方木,跨径1.2m,中对中间距0.3m;边腹板荷载比空腹板大,按最不利荷载取空腹板进行验算。
作用在横梁上的均布荷载q=55.2×0.3+5.0×0.3=18.1KN/m。
W=bh2/6=12×122/6=288cm3=288000mm3
I=bh3/12=12×123/12=1728cm4=17280000mm4
杉材抗弯设计值为13N/mm2,弹性模量E=10×103N/mm2
A、横梁弯拉应力
σ=M/W=ql2/(10W)=18.1×1200×1200/(10×288000)=9.1N/mm2<[σ]=13N/mm2(可)
B、横梁挠度变形
w=0.677ql4/100EI
=0.677*18.1*12004/(100*10×103*17280000)=1.4mm<1200/400=3mm(可)
3.4I14工字钢受力验算
1、腹板横梁受力验算
横梁采用I14工字钢,跨径0.6m,间距0.6m/道,作用在纵梁上的均布荷载q=(212.5+5.0)×0.6+0.17=130.67KN/m。
由杆件截面特性汇总表知:
I/S=16.1cm,d=5.5*10-3mI=712cm4,E=210*103MPaW=101.7cm3
强度验算:
跨中弯矩:
M=ql2/8=130.67×0.6×0.6/8=5.88KN.m
弯拉应力:
σ=M/W=5.88/0.1017=57.8MPa<[σ]=140MPa满足!
抗剪
工字钢最大剪力Qmax=ql/2=39.2KN
τmax=QmaxS/Id=39.2×103/(16.1*10-2*5.5*10-3)
44.3×106pa=44.3Mpa<[τ]=80Mpa
抗剪承载力符合要求。
刚度验算:
挠度:
满足!
2、侧腹板空腹板横梁受力验算
横梁采用I14工字钢,跨径1.2m,间距1.2m/道,边腹板荷载比空腹板荷载大,按最不利荷载取空腹板进行验算。
作用在横梁上的均布荷载q=(55.2+5.0)×1.2+0.17=72.41KN/m。
由杆件截面特性汇总表知:
I/S=16.1cm,d=5.5*10-3mI=712cm4,E=210*103MPaW=101.7cm3
强度验算:
跨中弯矩:
M=ql2/8=72.41×1.2×1.2/8=13.4KN.m
弯拉应力:
σ=M/W=13.4/0.1017=131.8MPa<[σ]=140MPa满足!
抗剪
工字钢最大剪力Qmax=ql/2=43.4KN
τmax=QmaxS/Id=43.4×103/(16.1*10-2*5.5*10-3)
49×106pa=49Mpa<[τ]=80Mpa
抗剪承载力符合要求。
刚度验算:
挠度:
满足!
3.5立杆承载力验算
A、立杆承重计算
立杆腹板位置横向间距0.6m,纵向间距0.6m,立杆边腹板和空腹板位置横向间距1.2m,纵向间距1.2m,横杆步距1.5m。
按(路桥施工计算手册)每根支架立杆荷载如下:
腹板位置:
N1=0.6×0.6×(212.5+5)+0.17×0.6=78.4KN
边腹板位置:
N1=1.2×1.2×55.2+(34.36/9.133×1.2)×1.2×1.2+0.17×1.2=86.2KN
单根立杆按按最不利荷载86.2KN进行验算。
按照《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013,不组合风荷载计算。
立杆截面特性:
A=571mm2;
i=20.1mm;
[f]=310N/mm2。
计算长度,根据《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》(JGJ231-2010)中:
5.3.2-1公式计算:
lo=ηh=1.2×1500=1800mm
由公式5.3.2-2计算:
lo=h'+2ka=1000+2×0.7×360=1504mm
其中:
η为支架立杆计算长度修正系数,水平杆步距为1.0米时,取1.6;
h为支架立杆中间层最大竖向步距,h=1000mm;
h'为支架立杆顶层水平杆步距,宜比最大步距减少一个盘扣,h'=1000mm;
a为可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离,a=360mm;
k为悬臂端计算长度折减系数,取0.7;
取较大值lo=1800mm。
长细比Lo/i=1800/20.1=89.6;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果根据《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》(JGJ231-2010)中,附录D查表得到:
φ=0.553;
б=N/φA≤ƒ
=86200N/(0.553×571mm2)
=274.5MPa≤310MPa
故稳定性满足要求。
(2)组合风荷载时立杆稳定性验算
式中:
[
]——立杆的抗压强度设计值,取310MPa;
——计算立杆所代表的脚手架柱段范围内轴心力的设计值;
。
——立杆的毛截面积;
——轴心受压构件的稳定系数,取
=0.553;
ωk——风荷载标准值0.71kN/㎡(10年一遇风压ω0取值为0.3,体型系数μs=0.132,风压高度变化系数μz查表C类场地,高度10m处取值0.74;ωk=μsμzω0)
La——立杆纵距1.2(m)
——计算立柱段风荷载产生的弯矩,按下式确定:
=0.9×1.4ωklah2/10=0.9×1.4×0.71×1.2×1.52/10=0.242kN·m
按《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010公式(5.4.2-2)
——脚手架水平杆竖向最大步距(m);
——钢管截面模量为7.7×103;
按《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010附录C表-2采用
则有:
86200/(0.553×571)+242×103/7.7×103=304MPa<310MPa
故稳定性在不组合和组合风荷载的情况下均满足要求。
3.6地基承载力验算
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
根据计算公式:
σ=
N—脚手架立杆传至基础顶面的轴心力,取最大轴心力:
86.2KN;
Ad—立杆基础的计算底面积,Ad=0.74*0.74=0.55m2;Ad=1.6*1.6=2.56m2;
K—脚手架地基承载力调整系数,因有30cm厚C30砼垫+50cm水稳层,取1.0;
fak—地基承载力特征值,
求得:
σ=86.2/0.55=156.7KPa
水稳层承载力应大于156.7KPa,方可满足要求
σ=86.2/2.56=33.7KP
地基承载力应大于33.7KPa,方可满足要求
四、2#节段受力面最大的截面检算
4.1、荷载取值如下
箱梁荷载:
箱梁腹板砼自重:
g11=26*3.896=101.3KN/m2
箱梁边腹板砼自重:
g12=26*(0.75*1.41+0.3)=35.3KN/m2
箱梁空腹板自重:
g13=26*(0.509+0.3)=21KN/m2
2.施工机具及人员荷载:
g2=2.5KN/m2
3.倾倒砼时产生的冲击荷载:
g3=2.0KN/m2
4.振捣砼时产生的荷载:
g4=2.0KN/m2
5.竹胶板:
g5=0.5KN/m2
6.方木(杉木):
g5=5.0KN/m2
腹板每平方米荷载G1=1.2g11+1.4(g2+g3+g4)+1.2g5
=1.2×101.3+1.4×(2.5+2+2)+1.2×0.5
=131.3KN/m2
边腹板每平方米荷载G2=1.2g12+1.4(g2+g3+g4)+1.2g5
=1.2×35.3+1.4×(2.5+2+2)+1.2×0.5
=55.1KN/m2
底板每平方米荷载G3=1.2g13+1.4(g2+g3+g4)+1.2g5
=1.2×21+1.4×(2.5+2+2)+1.2×0.5
=34.9KN/m2
4.2底模验算
2#节段与3#节段都采用2.0cm厚竹胶板,受力结构相同,并3#节段模板受力比2#节段大,因此2#节段模板不要再做检算。
4.312*12cm方木纵梁受力验算
参照3#节段验算。
4.4I14工字钢受力验算
1、腹板横梁受力验算
横梁采用I14工字钢,跨径0.9m,间距0.6m/道,作用在纵梁上的均布荷载G1=1.2×26×3.054/0.9+1.4×(2.5+2+2)+1.2×0.5=115.6KN/m2
q=(115.6+5.0)×0.6+0.17=72.53KN/m。
由杆件截面特性汇总表知:
I/S=16.1cm,d=5.5*10-3mI=712cm4,E=210*103MPaW=101.7cm3
强度验算:
跨中弯矩:
M=ql2/8=72.53×0.9×0.9/8=7.345KN.m
弯拉应力:
σ=M/W=7.344/0.1017=72.2MPa<[σ]=140MPa满足!
抗剪
工字钢最大剪力Qmax=ql/2=32.64KN
τmax=QmaxS/Id=32.64×103/(16.1*10-2*5.5*10-3)
36.9×106pa=36.9Mpa<[τ]=80Mpa
抗剪承载力符合要求。
刚度验算:
挠度:
满足!
4.5侧腹板空腹板横梁受力验算
参照3#节段验算。
4.6立杆承载力验算
A、立杆承重计算
立杆腹板位置横向间距0.9m,纵向间距0.6m,立杆边腹板和空腹板位置横向间距1.2m,纵向间距1.2m,横杆步距1.5m。
按(路桥施工计算手册)每根支架立杆荷载如下:
腹板位置:
N1=0.9×0.6×(131.3+5)+0.17×0.9=73.8KN
边腹板位置:
N1=1.2×1.2×55.1+(34.36/9.133×1.2)×1.2×1.2+0.17×1.2=85.8KN
参照3#节段验算。
六、地基承载力验算
参照3#节段验算。
五、1#节段受力面最大的截面检算
5.1荷载取值如下
箱梁荷载:
箱梁腹板砼自重:
g11=26*2.8=72.8KN/m2
箱梁边腹板砼自重:
g12=26*(0.55*1.41+0.3)=28KN/m2
箱梁空腹板自重:
g13=26*(0.28+0.3)=15.1KN/m2
2.施工机具及人员荷载:
g2=2.5KN/m2
3.倾倒砼时产生的冲击荷载:
g3=2.0KN/m2
4.振捣砼时产生的荷载:
g4=2.0KN/m2
5.竹胶板:
g5=0.5KN/m2
6.方木(杉木):
g5=5.0KN/m2
腹板每平方米荷载G1=1.2g11+1.4(g2+g3+g4)+1.2g5
=1.2×72.8+1.4×(2.5+2+2)+1.2×0.5
=97.1KN/m2
边腹板每平方米荷载G2=1.2g12+1.4(g2+g3+g4)+1.2g5
=1.2×28+1.4×(2.5+2+2)+1.2×0.5
=43.3KN/m2
底板每平方米荷载G3=1.2g13+1.4(g2+g3+g4)+1.2g5
=1.2×15.1+1.4×(2.5+2+2)+1.2×0.5
=27.8KN/m2
5.2底模验算
参照3#节段验算。
5.312*12cm方木纵梁受力验算
1、腹板纵梁受力验算
纵梁采用(12×12)cm方木,跨径1.